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【化学-物质结构与性质】
N和B元素在化学中有很重要的地位。
(1)写出与N元素同主族的As元素的基态原子核外电子排布式_________________。
从原子结构的角度分析B、N和O元素的第一电离能由大到小的顺序为___________。
(2)N元素与B元素的氟化物化学式相似,均为AB3型,但分子的空间结构有很大不同,其原因是_____________________________________________,其中BF3的分子构型为__________。
(3)立方氮化硼可利用人工方法在高温高压条件下合成,其硬度仅次于金刚石而远远高于其它材料,因此它与金刚石统称为超硬材料。BN的晶体结构与金刚石相似,其中B原子的杂化方式为________,微粒间存在的作用力是________。
(4)NaN3是抗禽流感药物“达菲”合成过程中的中间活性物质,NaN 3也可用于汽车的保护气囊。3 mol NaN 3受撞击会生成4 mol N2气体和一种离子化合物A。
①请写出上述NaN 3撞击反应的化学方程式                             
②根据电子云的重叠方式判断:N2分子中存在的σ键和π键数目之比为      

(1)1s22s22p63s23p63d104s24p3     N>O>B
(2)N原子和B原子采用不同的杂化形式  平面三角形
(3)sp3  共价键
(4)3NaN3=Na3N+N2↑  1:2

解析试题分析:(1)根据构造原理可知,As元素的基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3。非金属性越强,第一电离能越大。但由于氮元素的2p轨道电子处于半充满状态,温度下强,所以氮元素的第一电离能大于氧元素的,即N>O>B。
(2)BF3分子中B原子没有孤对电子,是sp2杂化,分子结构是平面三角形。NF3分子中N原子含有1对孤对电子,是sp3杂化,分子结构是三角锥形结构。
(3)BN的晶体结构与金刚石相似,则B原子的杂化方式为sp3杂化,微粒间存在的作用力是共价键。
(4)①根据原子守恒可知,A应该是Na3N,所以反应的方程式是3NaN3=Na3N+N2↑。
③氮气中σ键是普轨道“头碰头”重叠形成的,π键是p轨道“肩并肩”重叠形成的。所以根据氮原子的核外电子排布可知,N2分子中存在的σ键和π键数目之比为1:2。
考点:考查核外电子排布式的书写、共价键、杂化轨道类型、分子空间结构的判断
点评:该题是高考中的常见题型,属于中等难度的试题。试题综合性强,贴近高考,试题在注重对基础知识巩固和训练的同时,更侧重对学生能力的培养和解题方法的指导与训练,有助于培养学生逻辑推理能力,提高学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力。

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相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:

(2009?南平二模)【化学--选修物质结构与性质】
氮元素可形成卤化物、叠氮化物及络合物等.
(1)NF3构型为三角锥体,沸点-129℃;可在铜催化作用下由F2和过量NH3反应得到.
NF3属于
分子
分子
晶体,写出制备 NF3的化学反应方程式:
4NH3+3F2
 铜 
.
 
NF3+3NH4F
4NH3+3F2
 铜 
.
 
NF3+3NH4F

(2)氢叠氮酸(HN3)是一种弱酸,它的酸性类似于醋酸,微弱电离出H+和N3-
①与N3-互为等电子体的分子、离子有:
N2O或CO2或CS2或BeCl2
N2O或CO2或CS2或BeCl2
SCN-或OCN-或CNO-
SCN-或OCN-或CNO-
(各举1例),由此可推知N3-的空间构型是
直线
直线
型.
②叠氮化物、氰化物能与Fe3+及Cu2+及Co3+等形成络合物,如:Co[(N3)(NH35]SO4、Fe(CN)64-.写出钴原子在基态时的价电子排布式:
3d74s2
3d74s2

Co[(N3)(NH35]SO4中钴的配位数为
6
6
,CN-中C原子的杂化类型是
sp
sp

(3)化学式为Pt(NH32Cl2的化合物有两种异构体,其中一种异构体具有水的可溶性,则此种化合物是
极性
极性
(填“极性”、“非极性”)分子.
(4)由叠氮化钠(NaN3)热分解可得纯N2:2NaN3(s)=2Na(l)+3N2(g),有关说法正确的是
BC
BC

A.NaN3与KN3结构类似,前者晶格能较小
B.第一电离能(I1):N>P>S
C.钠晶胞结构如图,该晶胞分摊2个钠原子
D.氮气常温下很稳定,是因为氮的电负性小.

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科目:高中化学 来源: 题型:

(2013?泰安二模)【化学一物质结构与性质】
X、Y、Z、Q、W为按原子序数由小到大排列的五种短周期元素,已知:
①x元素与Q处于同一主族,其原子价电子排布式都为ns2np2,且x原子半径小于Q的原子半径;
②Y元素是地壳中含量最多的元素;w元素的电负性略小于Y元素;在w原子的电子排布中,P轨道上只有1个未成对电子;
③Z元素的电离能数据见下表(kJ?mol-1
I1 I2 I3 I4
496 4562 6912 9540
(1)XY2分子空间构型为
直线型
直线型
.QX的晶体结构与金刚石的相似,其中X原子的杂化方式为
SP3
SP3
,微粒间存在的作用力是
共价键
共价键

(2)晶体ZW的熔点比晶体XW4明显高的原因是
氯化钠为离子晶体而四氯化碳是分子晶体
氯化钠为离子晶体而四氯化碳是分子晶体

(3)氧化物MO的电子总数与QX的相等,则M为
Mg
Mg
(填元素符号).MO是优良的耐高温材料,其晶体结构与ZW晶体相似.MO的熔点比CaO的高,其原因是
镁离子半径比钙离子小,氧化镁晶格能大
镁离子半径比钙离子小,氧化镁晶格能大

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科目:高中化学 来源: 题型:

【化学--选修物质结构与性质】
已知A、B、C、D、E五种元素的原子序数依次增大,其中A、E原子的最外层电子数均等于其周期序数,E原子的电子层数是A的3倍;B原子核外电子有6种不同的运动状态,S轨道电子数是P轨道电子数的两倍;D原子L层上有2对成对电子.请回答下列问题:
(1)E元素基态原子的电子排布式为
1s22s22p63s23p1
1s22s22p63s23p1

(2)B、C、D三种元素的第一电离能数值由小到大的顺序为
C、O、N
C、O、N
(填元素符号).
(3)D元素与氟元素相比,电负性:D
F(填“>”、“=”或“<”).
(4)BD2在高温高压下所形成的晶体其晶胞如图所示.该晶体的类型属于
原子
原子
(选填“分子”、“原子”、“离子”或“金属”)晶体,该晶体中B原子轨道的杂化类型为
sp3
sp3
.l mol B2A2分子中含σ键的数目是
3NA(或1.806×1024
3NA(或1.806×1024

(5)光谱证实单质E与强碱溶液反应有[E(OH)4]-生成,则[E(OH)4]-中存在
abc
abc

a.共价键     b.配位键     c.σ键     d.π键.

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(2013?德州一模)【化学一物质结构与性质】
A-E是周期表中1一36号的元素,它们的原子序数依次递增且分别位于前四周期的各个 周期中.对它们的性质及结构的描述如下.
A原子的基态只有一种形状的电子云,并容易形成共价键;B原子的最外电子层的电子排 布可表示为nsnnpn,其元素最高正化合价与最低负化合价的代数和为0;C与B同周期,其 第一电离能髙于周期表中与之相邻的所有元素;D元素在周期表中位于C元素的下一周 期,其电负性在同周期元素中最大;E原子最外电子层只有未成对电子,其内层所有轨道全 部充满,但并不是第IA族元素.
(1)请写出E原子基态的电子排布式
[Ar]3d104s1
[Ar]3d104s1

(2)A与C形成的最简单化合物(甲)分子的立体结构是
三角锥型
三角锥型
,其中C原子的杂化方式是
sp3
sp3

(3)A与D元素形成的化合物(乙)与甲相比,沸点较低的是(写化学式)
HCl
HCl
原因是
氨气分子之间存在氢键,氯化氢分子间不存在氢键
氨气分子之间存在氢键,氯化氢分子间不存在氢键

(4)B元素可形成B70单质,它在一定条件下吸收可见光后可高效 杀灭癌细胞,有望成为癌症治疗药物的候选材料.它与金属钾掺杂在一起的化合物,其晶胞如图所示(白球位于立方体的体心和顶 点,小黑球位于立方体的面上),则该化合物中B70与钾原子个数比为
1:3
1:3

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科目:高中化学 来源: 题型:

(2012?唐山二模)【化学--选修物质结构与性质】
(1)目前,利用金属或合金储氢的研究已取得很大进步,右图是一种镍基合金储氢后的晶胞结构图.
①Ni原子的价电子排布式是
3d84s2
3d84s2

②该合金储氢后,含1mol La的合金可吸附H2的数目为
3NA
3NA

(2)某化学实验室合成了一种多功能材料--对硝基苯酚水合物X(化学式为C6H5NO3?l.5H2O).实验表明,加热至94℃时X能失去结晶水,由黄色变成鲜亮的红色,在空气中温度降低又变为黄色.
①X中四种基本元素的电负性由大到小的顺序是
O>N>C>H
O>N>C>H

②X中四种基本元素中第一电离能最高的元素的原子的轨道表示式为

③X失去结晶水的过程中,破坏的微粒间作用力是
氢键
氢键

(3)科学家把NaNO3和Na2O在一定条件下反应得到一种白色晶体,已知其中阴离子与SO2-4互为等电子体,且该阴离子中的各原子的最外层电子都满足8电子稳定结构.
该阴离子的电子式是
,氮原子的杂化方式是
sp3
sp3

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